網(wǎng)架結構桿件加固實例全套

網(wǎng)架結構桿件加固實例全套某鋼筋混凝土框架結構的頂層為多功能大廳，屋面采用正交正放四角錐螺栓球平板網(wǎng)架，跨度15m,長度27m.網(wǎng)格尺寸3mx3m，厚度1.8m.周邊上弦支承于混凝土圈梁上，屋面采用混凝土槽形預制板，雙坡排水。原設計中上弦靜載標準值取2.3kN/m2,下弦靜載標準值取0.5kN/m2,上弦活載標準值取0.7kN/m2。鋼管材質為Q235鋼。該網(wǎng)架工程于1996年建成投入使用，2005年更換吊頂時發(fā)現(xiàn)部分桿件發(fā)生彎曲。經檢測，最大彎曲矢高為20mm。還有部分螺栓松動。經計算分析，彎曲的原因屬于設計不合理。共有5根受壓桿件穩(wěn)定承載力不滿足要求.截面規(guī)格分別為D108x4.0,D60x3.0,D48x3.0大超應力比為1.23。螺栓承載力滿足要求，需要加大桿件截面，彎曲桿件也需要加固。?（1））加固設計網(wǎng)架常用加固方式有：減小負荷、更換桿件、改變支承條件、加大桿件截面，粘貼碳纖維布等。本工程減小負荷、改變支承條件都不允許，而且由于屋面采用混凝土預制板，自重較大，采用更換桿件的方式進行加固風險太大，粘貼碳纖維只能用于受拉桿件的補強，因此最終決定采取加大桿件截面的加固方法。常用加大桿件截面的方法有兩種，一種是在原鋼管外再套鋼管，另一種是外包雙槽鋼。前者先將外套鋼管沿縱向軸線一剖為二，然后再將兩個半圓鋼管對扣在原鋼管外焊接，其優(yōu)點是外觀與原結構相一致，均是圓形截面，但剖分鋼管必較困難，如果采用火焰切割，會產生較大的扭曲變形。外包雙槽鋼則相對簡單的多，但缺點是外觀明顯不一致。由于本工程有吊頂，不影響外觀。三種鋼管的加固方式見(圖1)。對于D180x4.0鋼管，因沒有合適規(guī)格的槽鋼，只能通過連接板使之與鋼管連接。外包槽鋼的長度等于鋼管的長度，起到增加桿件抗彎剛度的作用，以減小長細比，增加壓桿的穩(wěn)定承載力。彎曲桿件也采用類似方法處理，以阻止其進一步彎曲。槽鋼兩端不能與封板（錐頭）焊接，更不能與螺栓或套筒連接。為減小焊接應力以及焊接對負載鋼管的影響，槽鋼或連接板與鋼管之間的焊接采用間斷焊縫，每隔200mm焊接100mm。外包槽鋼選擇完畢后需要驗算組合桿件的穩(wěn)定承載力，由于槽鋼與鋼管之間僅通過部分間斷焊縫連接，可以簡化認為槽鋼不參與承擔軸向荷載，只增加鋼管的剛度，減小鋼管的計算長度，提高穩(wěn)定承載力。由于加固后桿件的剛度略有增大，會影響結構的局部內力分配，加固后桿件的內力略有增加，因此計算時應適當留有一定的富裕度。（2）施工加固前先將松動的螺栓予以緊固，并在加固桿件周圍搭設適當范圍的腳手架，即可以用來施工操作，也可以兼作保護措施。焊接前應將桿件表面涂層去除。焊接時先用長20-30mm的的間斷焊縫（間隔300mm），將槽鋼定位，再由桿件端部依次向內焊接所需連接焊縫。焊接時選擇直徑不大于4mm的低氫焊條，焊接電流不超過220A.以防燒穿正在負載的鋼管桿件。嚴禁在網(wǎng)架桿件上打將槽鋼定位，再由桿件端部依次向內焊接所需連接焊縫。焊接時選擇直徑不大于低氫焊條，焊接電流不超過火，前一焊道溫度冷卻至100°C以下后，方可焊接下一道，嚴禁大面積施焊，絕對禁止沿桿件橫截面環(huán)形焊接。加固連接焊縫應避開桿件的原